如何使用JNA传递byte[][]去

Question

这是go代码

import (
    "C"
    "fmt"
)
//export Print
func Print(keys, values [][]byte) {
  for len(keys) > 0 {
  err := txn.Set(keys[0], values[0])
  errMustBeNil(err)
  fmt.Printf("%s %s", string(keys[0]), string(values[0]))
  keys = keys[1:]
  values = values[1:]
 }
}

这是libPrint.h

/*
  static assertion to make sure the file is being used on architecture
  at least with matching size of GoInt.
*/
typedef char _check_for_64_bit_pointer_matching_GoInt[sizeof(void*)==64/8 ? 1:-1];

#ifndef GO_CGO_GOSTRING_TYPEDEF
typedef _GoString_ GoString;
#endif
typedef void *GoMap;
typedef void *GoChan;
typedef struct { void *t; void *v; } GoInterface;
typedef struct { void *data; GoInt len; GoInt cap; } GoSlice;

#endif

/* End of boilerplate cgo prologue.  */

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

extern void Print(GoSlice keys, GoSlice values);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

这是我的Java代码，我想将byte[]一一放入指针，

GoSlice

代表

go

中的数组[]，我不知道这是否正确

public interface Test extends Library {
  Test TEST = (Test) Native.load("Print", Test.class);

  void Print(GoSlice key, GoSlice val);

  class GoSlice extends Structure {
    public Pointer[] data;
    public long len;
    public long cap;
  }
  static void main(String[] args) {
    byte[] byte1 = "key1".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
    byte[] byte2 = "value1new".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

    GoSlice keys = new GoSlice();
    keys.data = new Pointer[1];
    keys.data[0] = new Pointer(byte1.length + 1);
    keys.len = 1;
    keys.cap = 1;

    GoSlice values = new GoSlice();
    values.data = new Pointer[1];
    keys.data[0] = new Pointer(byte2.length + 1);
    values.len = 1;
    values.cap = 1;

    keys.data[0].write(0, byte1, 0, byte1.length);
    values.data[0].write(0, byte2, 0, byte2.length);

    Test.TEST.Print(keys, values);
  }
}

但是运行不正常，感觉byte[][]没有正确转换为go中的类型。

这是运行Java程序后的控制台日志

#
# A fatal error has been detected by the Java Runtime Environment:
#
#  SIGSEGV (0xb) at pc=0x00000001a2775a34, pid=64329, tid=0x0000000000002903
#
# JRE version: OpenJDK Runtime Environment (Zulu 8.62.0.19-CA-macos-aarch64) (8.0_332-b09) (build 1.8.0_332-b09)
# Java VM: OpenJDK 64-Bit Server VM (25.332-b09 mixed mode bsd-aarch64 compressed oops)
# Problematic frame:
# C  [libsystem_platform.dylib+0x3a34]  _platform_memmove+0xf4
#
# Failed to write core dump. Core dumps have been disabled. To enable core dumping, try "ulimit -c unlimited" before starting Java again
#
# An error report file with more information is saved as:
# /Users/user/project/hs_err_pid64329.log
#
# If you would like to submit a bug report, please visit:
#   http://www.azul.com/support/
#

这是我的第一个改变

public interface TxnClient extends Library {
  TxnClient TNX_CLIENT = (TxnClient) Native.load("Tikv", TxnClient.class);

  int TxnSave(GoSlice[] key, GoSlice[] val);

  class GoSlice extends Structure {
    public long cap;
    public Pointer data;
    public long len;

    @Override
    protected List<String> getFieldOrder() {
      return Arrays.asList("cap", "data", "len");
    }
  }

  static void main(String[] args) {
    byte[] key1 = "key1".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
    byte[] value1 = "value1new".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
    byte[] key2 = "key2".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
    byte[] value2 = "value2new".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

    GoSlice tmp = new GoSlice();
    GoSlice[] keys = (GoSlice[]) tmp.toArray(2);
    keys[0].data = new Memory(key1.length + 1);
    keys[0].len = keys[0].cap = key1.length;
    keys[0].data.write(0, key1, 0, key1.length);

    keys[1].data = new Memory(key2.length + 1);
    keys[1].len = keys[1].cap = key2.length;
    keys[1].data.write(0, key2, 0, key2.length);

    GoSlice[] values = (GoSlice[]) tmp.toArray(2);
    values[0].data = new Memory(value1.length + 1);
    values[0].len = values[0].cap = value1.length;
    values[0].data.write(0, value1, 0, value1.length);

    values[1].data = new Memory(value2.length + 1);
    values[1].len = values[1].cap = value2.length;
    values[1].data.write(0, value2, 0, value2.length);

    int i = TxnClient.TNX_CLIENT.TxnSave(keys, values);
    System.out.println(i);
  }
}

5431788016 5431788016panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
[signal SIGSEGV: segmentation violation code=0x2 addr=0x9 pc=0x1225b2b80]

goroutine 17 [running, locked to thread]:
main.TxnSave({0x9, 0x143c281f0, 0x14000182000?}, {0x9, 0x143c281f0, 0x121daf2c8?})
    /Users/user/project/print.go:52 +0x180

第二次改变

//export TxnSave
func TxnSave(keys, values [][]byte) (res int) {
 // ignore
}

public interface TxnClient extends Library {
  TxnClient TNX_CLIENT = (TxnClient) Native.load("Tikv", TxnClient.class);

  int TxnSave(GoSlice key, GoSlice val);

  class GoSlice extends Structure {
    public long cap;
    public Pointer data;
    public long len;

    @Override
    protected List<String> getFieldOrder() {
      return Arrays.asList("cap", "data", "len");
    }
  }

  static void main(String[] args) {
    byte[] key1 = "key1".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
    byte[] value1 = "value1new".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
    byte[] key2 = "key2".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
    byte[] value2 = "value2new".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

    GoSlice keys = new GoSlice();
    keys.data = new Memory(key1.length + key2.length + 1);
    keys.data.write(0, key1, 0, key1.length);
    keys.len = keys.cap = key1.length + key2.length;
    keys.data.write(key1.length, key2, 0, key2.length);

    GoSlice values = new GoSlice();
    values.data = new Memory(value1.length + value2.length + 1);
    values.len = values.cap = value1.length + value2.length;
    values.data.write(0, value1, 0, value1.length);
    values.data.write(value1.length, value2, 0, value2.length);

    int i = TxnClient.TNX_CLIENT.TxnSave(keys, values);
    System.out.println(i);
  }
}

[2022/07/31 22:36:57.225 +08:00] [INFO] [client.go:378] ["[pd] create pd client with endpoints"] [pd-address="[127.0.0.1:2379]"]
[2022/07/31 22:36:57.228 +08:00] [INFO] [base_client.go:350] ["[pd] switch leader"] [new-leader=http://127.0.0.1:2379] [old-leader=]
[2022/07/31 22:36:57.228 +08:00] [INFO] [base_client.go:105] ["[pd] init cluster id"] [cluster-id=7126545341327379321]
[2022/07/31 22:36:57.228 +08:00] [INFO] [client.go:673] ["[pd] tso dispatcher created"] [dc-location=global]

4981923696 4981923392panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
[signal SIGSEGV: segmentation violation code=0x2 addr=0x8 pc=0x12b00a6e0]
// this is error
goroutine 17 [running, locked to thread]:
main.TxnSave({0x8, 0x128f21f70, 0x14000190000?}, {0x12, 0x128f21e40, 0x12a806d38?})
    /Users/user/go-tikv/tikv.go:53 +0x180

Answer 1

您误解了

Pointer

构造函数的参数。这是本机对等值，而不是分配大小。

你拥有什么：

keys.data[0] = new Pointer(byte1.length + 1);

来自

Pointer

Javadoc：

public Pointer(long peer)
从本机指针创建。除非您知道自己在做什么，否则不要使用此功能。

分配新内存的正确方法（内部调用

malloc()

）是扩展

Memory

的

Pointer

类。

Memory

构造函数的参数确实是大小:

public Memory(long size)
通过调用 C 的 malloc 在本机堆中分配空间。

参数：

大小 - 要分配的空间字节数

所以你想要：

keys.data[0] = new Memory(byte1.length + 1);

另一注意事项：

Memory

 在分配时不会被清除，因此，如果您想要“+1”空终止符，您需要

clear()

 内存或在向其写入字符串时显式设置该空字节（或者可能附加一个空字节）在转换为字节之前先转换为 Java 中的字符串）。

更新您的后续问题：

C 标头（首先是

data

，然后是

len

和

cap

）与您自己的

GoSlice

 结构定义（将

data

 放在中间）之间存在不匹配。当您将其传递给本机时，您只是发送初始

long

 的值（可能为零），并收到

nil

 指针错误。

此外，您没有为您正在执行的操作分配足够的内存。当您在 JNA 中声明

Structure

 时，它会分配它所需的内存。  在您早期版本的代码中，您使用

Structure.toArray()

 为更多结构分配更多内存——这是正确的（但您做了两次！）。  你应该这样做一次。

在最新的代码中，您将

value

 设置为一个

GoSlice

 结构。对于两个

long

和

Pointer

，该内存只有 24 个字节。  但是对于第二个数组值，您使用原始的

data

 （顺序错误）并尝试写入甚至未分配的内存位置。

总结：

GoSlice
```
以匹配本机标头
```
toArray()
```
 为它们的数组分配空间。
```
data
```
 字段写入字符串值。
```

Answer 2

问题涉及 JNA，但您可以使用

MetaFFI 轻松做到这一点。

例如，如果这是 Go 代码 (BytesPrinter.go)：

package bytesprinter

import "fmt"

func PrintBytesArrays(bytesArrays [][]byte) [][]byte{
    for _, bytes := range bytesArrays {
        fmt.Printf("%v\n", bytes)
    }

    return bytesArrays
}

您可以使用 MetaFFI 编译器构建代码：

metaffi -c --idl BytesPrinter.go -g

这会构建一个 Go 共享对象（.dll 或 .so），您可以使用 MetaFFI 从多种语言访问该对象。

例如，从 Java 使用它：

// load Go MetaFFI plugin
api.MetaFFIRuntime runtime = new MetaFFIRuntime("go");
runtime.loadRuntimePlugin();

// load the module (.dll in windows, .so in linux)
MetaFFIModule bprinter = runtime.loadModule("BytesPrinter.dll");

// load the function
var PrintBytesArrays = bprinter.load("callable=PrintBytesArrays",
                // parameters
                new MetaFFITypeInfo[]{new MetaFFITypeInfo(MetaFFITypes.MetaFFIUInt8Array, 2) },
                // return values
                new MetaFFITypeInfo[]{new MetaFFITypeInfo(MetaFFITypes.MetaFFIUInt8Array, 2) });

// lets create some array
byte[][] arr = new byte[][]{ new byte[]{1, 2, 3, 4, 5}, new byte[]{6, 7, 8, 9, 10} };

// call the function
byte[][] result = (byte[][])PrintBytesArrays.call((Object)arr)[0];

// print the results
System.out.printf("Returned back to java: " + Arrays.deepToString(result));

您不仅可以将它用于函数，还可以用于所有 Go 实体。

免责声明：我是MetaFFI的作者，这是我真正参考MetaFFI系统的第一篇文章😊

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